──第一、二单元的探究实验浅析

无锡市社桥中学　　赵勇兴

一、共识中的误区

化学是一门以实验为基础的学科，重视实验教学早已成为共识。但在原课程设计思想指导下，重视实验教学所达成的共识中，存在许多认识和做法上的误区。

误区一：为什么要做实验？为了知识的掌握和巩固去做实验，为了技能的熟练和应用去做实验，为了证明教师讲解的正确性去做实验，为了应付考试去做实验。一句话，仅仅为了达到学科教学目标而进行实验。教师心中没有课程意识，没有把实验教学与学生的发展需要联系起来。

误区二：怎样做实验？按预先设计好的填充式实验报告来做实验，按教材事先设定的方案来做实验，按实验考查要求来做指定内容的训练实验，按中考实验要求来做串联式的复习实验。由于时间和条件上的限制，教师在黑板上画图分析，学生听着“做实验”，在讲评中，学生根据图示要求，看着“做实验”。不是基础教学为实验教学服务，而是实验教学为应试教学服务。

误区三：做什么样的实验？由于原课程实验教学设计指导思想有问题，因此，教师、学生只做验证实验、对比实验、复习实验，专做为应试而准备的实验，而少做兴趣实验、家庭实验，不做与考试无关的实验。这些做法因受到赏识、表彰而不断强化。

这些认识和做法上的误区所反映的问题，集中到一点是：实验教学忽视了实验教学的本义，忽略了实验教学对人的培养和发展学生能力的功能作用。在以知识、学科为中心的教材体系下，产生以上的认识和做法误区是必然的结果，许多教学行为也是广大教师无奈的选择。许多化学教师并没有意识到自己在自觉不自觉地为了实验考查、为了考实验知识而重视实验教学。

二、新课程新立意

新课程新理念：重视知识与能力的协调发展，关注学生的全面发展。让学生亲历实验过程，不管实验成功与否，目的在于让学生体悟探究过程，培养学生的探究意识。

人教版《义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级）》安排“活动与探究”学习栏目，并提出开展探究实验教学是实施新课标的突破口。这就启示我们：化学学习中实验教学的价值取向必须重新认识，重新定位。实验教学的功能需要拓展新的内涵。倡导探究实验一方面为未来的化学工作者确立动手意识、奠定实验操作的基本技能，更重要的是可以提高未来公民的科学素养。因此，为学生的现时发展和终身学习而重视探究实验是新课程实验教学的本质价值取向。按新课程设计理念，实验教学中要发展学生的多种能力：提出问题、形成假设的能力，设计方案、探究实践的能力，观察和思考的能力，分析现象、归纳总结的能力。只有通过实验教学，才能更好地培养学生合作学习、善于发现和一丝不苟的科学治学精神。

三、开展探究实验，实施“四性”策略

人教版《义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级）》的第一、二单元中共有四个探究实验，通过以下的浅析，可以说明组织新课程的实验教学必须贯彻渐进性原则、互动性原则、规范性原则和科学性原则。

（一）对蜡烛及其燃烧的探究──发展探究能力的渐进性原则

该探究内容贴近学生实际，把学生熟悉的现象作为探究素材。尽管学生都有点燃蜡烛过生日的经历，但作为实验来探究还是很茫然的，这就需要教师提问点拨，根据学生认知水平，设计好能起引路作用的问题链，使学生进入有效探究状态并顺利完成探究报告。

①用眼睛观察蜡烛呈什么颜色与状态？②用鼻子能闻出什么气味？③切一小片蜡烛放入水中，它沉入水下还是浮在水上？说明什么？④点燃蜡烛，看火焰有否亮暗之分？⑤用牙签平移通过烛焰看牙签有什么变化？说明什么？⑥把烧杯倒罩在火焰上方并缓慢下移，看到烧杯内壁有什么？手感如何？又说明什么？⑦迅速正置烧杯，向其中注入澄清石灰水并振荡，看石灰水怎么变化？说明什么？⑧用嘴吹灭烛焰，发现有何物冒出？用火去点燃它，能看到什么现象？说明什么？⑨有个别学生烧杯底部变黑，这是为什么？小烧杯罩住烛焰一会儿，烛焰自动熄灭，这是什么原因？若按上述问题链来引路，则探究过程非常清晰。学生的探究能力只能逐步培养，渐近持久，才能得以发展。

（二）对人体吸入气体和呼出气体的探究──探究过程中师生互动性原则

该实验首先涉及采样问题，即如何收集这两种气体？可在教师的示范下，让学生自己收集两瓶呼出气体、两瓶吸入气体。先让学生猜想：氧气、二氧化碳、水蒸气含量有多少？然后自己设计实验来证明猜想是否正确。教师将学生分成六组分别设计探究方案，根据学生水平决定是否提示：①探究氧气含量用燃着的火柴；②探究二氧化碳含量用澄清石灰水；③探究水蒸气含量用两块玻璃片。学生完成实验方案的设计后，由六组代表上台汇报交流，要求是先亮观点，后说操作，再叙原因。最后由教师点评，介绍：空气中氧气含量确实多，体积分数占21%，而呼出气体中并非没有氧气，只是含量大为减少，因为供给呼吸是氧气的用途之一。澄清石灰水变浑浊说明呼出气体中含有大量，不变浑浊能说空气中没有吗？激发学生质疑（学生会答空气中肯定有）。教师肯定后，解释说空气中含，但含量少，只占0.03%，石灰水如果长期敞开放置就会吸收空气中的，产生浮于液面的白色固体。探究水气含量多少的方法相似，结论是：呼出气体中水蒸气含量相对多而空气中水蒸气含量相对少。

在探究过程中，师生互动要有序。教师不要急于把结论告诉学生，因为猜想本身具有激励作用，学生要把各自的实验结果及时报告出来，以便交流评价，即使有错误也是极好的探究失败的素材。让教师在互动中学会等待、让学生在互动中学会发现，构建探究过程中的新型师生关系。

（三）对取用药品、加热方法的探究──探究实验操作规范性原则

事先训练4～8个学生，成为基本操作训练时的助教员，协助教师辅导学生巡视纠错，让学生意识到化学实验不是做游戏，而是科学探究的重要手段，必须规范到位。同桌实验时，一人操作另一人评判，然后交换角色。练习数次后，让学生推荐出优秀操作者上台操作表演，并讲解。在师生鼓励的掌声中结束对定量取液并加热的探究训练。

（四）对实验室制氧气和了解氧气性质的探究──探究思维的科学性原则

培养探究思维是探究实验的根本目标。探究思维既然是一种思维，就要尊重思维的逻辑性、科学性。科学实验探究过程概括起来就是：发现问题，大胆猜想；设计方案，小心验证；解释结论，质疑反思；评价交流，新的发现。

在做氧气的制法、性质探究实验时，教师可建议甲组学生做高锰酸钾受热分解并用排水法收集，乙组学生做过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解并用向上排空气法收集（双氧水可用注射器缓慢注入试管）。通过两种方法的优劣比较，让学生学会选择、学会探究。

探究氧气制法的甲组，用按照操作顺序编制的思考题引导学生展开（思考题从略）。乙组思考题如下。①用针筒注水进行气密性检查的原理是什么？②试管中先加二氧化锰还是先加过氧化氢溶液？针筒缓慢注入还是用长颈漏斗倒入？为什么？③为什么能用向上排空气法收集？④为什么要把导管插到接近瓶底？⑤如何验满氧气？

探究氧气性质的实验采用比较法，如下表所示。

先对提出的问题进行违章实验，红热木炭迅速伸到瓶底会有什么结果？铁丝上不系火柴结果会怎样？实验后同桌讨论、分析原因。

然后教师点拨：红热木炭迅速伸入氧气瓶底，燃烧生成的密度大，因不支持燃烧而使反应结束；红热铁丝的温度不能达到着火点，而系上火柴进入氧气中可使燃烧更旺，温度达到着火点，于是铁丝燃烧。

凡是探究实验，一定要有科学的探究思路，掌握具体的探究方法，才能体现科学精神。只有这样，才能把科学素养的培养落到实处。

*本文原载《教学仪器与实验》2003年第2期，现刊出时略有修改。